JPH094492A - Engine control device - Google Patents

Engine control device

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Publication number
JPH094492A
JPH094492A JP7208059A JP20805995A JPH094492A JP H094492 A JPH094492 A JP H094492A JP 7208059 A JP7208059 A JP 7208059A JP 20805995 A JP20805995 A JP 20805995A JP H094492 A JPH094492 A JP H094492A
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JP
Japan
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engine
fuel ratio
air
lean
amount
Prior art date
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Pending
Application number
JP7208059A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kuniaki Sawamoto
国章 沢本
Hisashi Mitsumoto
久司 光本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP7208059A priority Critical patent/JPH094492A/en
Publication of JPH094492A publication Critical patent/JPH094492A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrict the increase of NOx discharge quantity immediately after switching the mode from lean to stoichiometric air in a system, which is provided with the lean NOx catalyst and the three dimensional catalyst in the downstream of the lean NOx catalyst in an exhaust system thereof. SOLUTION: A timer TMS is cleared at the time of switching the mode from lean to stoichiometric air (S16), and the timer TMS is counted up during the time when the stoichiometric air mode is continued (S17) so as to measure the passing time TMS after switching the mode from lean to the stoichiometric air. The injection finishing time is set on the basis of the engine operating condition (S22), and the correction quantity is computed in response to the passing time TMS after switching the mode from lean to the stoichiometric air (S23) so as to correct the injection finishing time (S24). Discharge quantity of HC from the engine immediately after switching the mode from lean to the stoichiometric air is increased by correcting the injection finishing time or correcting the ignition time.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンに供給す
る混合気の空燃比を運転条件に応じて理論空燃比とリー
ン空燃比とに切換えるようにしたエンジンの制御装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine control device in which the air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to an engine is switched between a stoichiometric air-fuel ratio and a lean air-fuel ratio according to operating conditions.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、燃費向上を目的として、エン
ジンに供給する混合気の空燃比を所定の運転条件にて理
論空燃比(以下「ストイキ」ともいう;A/F=14.6)
からリーン空燃比(例えばA/F=20〜22)に切換える
ようにしたリーン制御エンジンが提案されている(特開
平3−217640号公報等参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, for the purpose of improving fuel efficiency, the air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to an engine is set to a stoichiometric air-fuel ratio (hereinafter also referred to as "stoichiometric"; A / F = 14.6) under predetermined operating conditions.
Has proposed a lean control engine in which a lean air-fuel ratio (for example, A / F = 20 to 22) is switched (see Japanese Patent Laid-Open No. 3-217640).

【0003】また、かかるリーン制御エンジンにおいて
は、リーン空燃比での運転時のNOx排出量の低減のた
め、排気系に、いわゆるリーンNOx触媒を設けてい
る。これは、触媒の母体としてゼオライトを用い、理論
空燃比での運転時にゼオライトにHCを吸着し、リーン
空燃比での運転時に前記吸着したHCとエンジンより排
出されるHCとによりNOxを還元するものである。
Further, in such a lean control engine, a so-called lean NOx catalyst is provided in the exhaust system in order to reduce the NOx emission amount during operation at a lean air-fuel ratio. This uses zeolite as a base material of the catalyst, adsorbs HC on the zeolite during operation at a stoichiometric air-fuel ratio, and reduces NOx by the adsorbed HC and HC discharged from the engine during operation at a lean air-fuel ratio. Is.

【0004】そして、このリーンNOx触媒の下流側に
理論空燃比での運転時の排気浄化のために三元触媒を設
けている。
A three-way catalyst is provided downstream of the lean NOx catalyst for purification of exhaust gas during operation at the stoichiometric air-fuel ratio.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のリーン制御エンジンにあっては、リーン空燃
比から理論空燃比への切換直後について考えると、リー
ンNOx触媒のゼオライトにHCが吸着されるため、吸
着限界に達するまでは、三元触媒入口での排気空燃比が
リーン化して(HC不足によりNOxを還元することが
できず)、三元触媒出口でのNOx排出量が増大すると
いう問題点があった。
However, in such a conventional lean control engine, when the lean air-fuel ratio is changed to the stoichiometric air-fuel ratio, it is considered that HC is adsorbed by the zeolite of the lean NOx catalyst. Therefore, until the adsorption limit is reached, the exhaust air-fuel ratio at the three-way catalyst inlet becomes lean (NOx cannot be reduced due to lack of HC), and the NOx emission amount at the three-way catalyst outlet increases. There was a point.

【0006】尚、リーンNOx触媒においてHC吸着量
が飽和すれば、三元触媒入口での排気空燃比のリーン化
はなくなり、NOx排出量は元に戻る。本発明は、この
ような従来の問題点に鑑み、リーン空燃比から理論空燃
比への切換直後のNOx排出量の増大を抑制できるよう
にすることを目的とする。
When the amount of HC adsorbed in the lean NOx catalyst is saturated, the exhaust air-fuel ratio at the three-way catalyst inlet is not made lean, and the NOx emission amount returns to the original value. The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object thereof is to be able to suppress an increase in the NOx emission amount immediately after switching from the lean air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明では、エンジンに
供給する混合気の空燃比を運転条件に応じて理論空燃比
とリーン空燃比とに切換える空燃比切換手段を備える一
方、排気系に理論空燃比での運転時にHCを吸着しリー
ン空燃比での運転時に前記吸着したHCとエンジンより
排出されるHCによりNOxを還元するリーンNOx触
媒を備え、更にその下流側に三元触媒を備えるエンジン
を前提としている。
According to the present invention, air-fuel ratio switching means for switching the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine between the stoichiometric air-fuel ratio and the lean air-fuel ratio according to operating conditions is provided, while the exhaust system is theoretically equipped. An engine equipped with a lean NOx catalyst that adsorbs HC during operation at an air-fuel ratio, and reduces NOx by the adsorbed HC and HC exhausted from the engine during operation at a lean air-fuel ratio, and further includes a three-way catalyst downstream thereof Is assumed.

【0008】請求項1に係る発明では、図1に示すよう
に、リーン空燃比から理論空燃比への切換直後に、エン
ジンからのHC排出量が増大するように、エンジンの燃
焼状態を制御する手段(燃焼状態制御手段)を設けて、
エンジンの制御装置を構成する。すなわち、リーン空燃
比(リーン)から理論空燃比(ストイキ)への切換直後
は、リーンNOx触媒にHCが吸着されるが、このとき
に、エンジンの燃焼状態を制御して、エンジンからのH
C排出量を増大させる。従って、リーンNOx触媒に吸
着される以上にHCが排出されるから、三元触媒入口で
の排気空燃比をストイキ状態にして(言い換えれば、増
加させたHCによってNOxを還元して)、三元触媒出
口でのNOx排出量を低減することができる。
According to the first aspect of the present invention, as shown in FIG. 1, the combustion state of the engine is controlled so that the HC emission amount from the engine increases immediately after switching from the lean air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio. By providing means (combustion state control means),
It constitutes an engine control device. That is, immediately after switching from the lean air-fuel ratio (lean) to the stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometric), HC is adsorbed by the lean NOx catalyst, but at this time, the combustion state of the engine is controlled and H from the engine is controlled.
Increase C emission. Therefore, since more HC is exhausted than being adsorbed by the lean NOx catalyst, the exhaust air-fuel ratio at the three-way catalyst inlet is set to a stoichiometric state (in other words, NOx is reduced by the increased HC), and the three-way It is possible to reduce the NOx emission amount at the catalyst outlet.

【0009】請求項2に係る発明では、リーン空燃比か
ら理論空燃比への切換直後に、エンジンからのHC排出
量が増大し、時間経過と共にHC排出量が徐々に減少す
るように、エンジンの燃焼状態を制御する手段(燃焼状
態制御手段)を設けて、エンジンの制御装置を構成す
る。すなわち、リーンからストイキへの切換直後に、エ
ンジンからのHC排出量を増大させた後、時間経過と共
にHC排出量を徐々に減少させるので、リーンNOx触
媒がHC吸着限界に近づくにつれて減少するHC吸着量
の変化に対応させることができる。
According to the second aspect of the present invention, immediately after switching from the lean air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio, the HC emission amount from the engine increases, and the HC emission amount gradually decreases with the lapse of time so that the engine emission amount is gradually reduced. A means for controlling the combustion state (combustion state control means) is provided to configure an engine control device. That is, immediately after switching from lean to stoichiometric, after increasing the HC emission amount from the engine, the HC emission amount is gradually decreased with the passage of time. Therefore, as the lean NOx catalyst approaches the HC adsorption limit, the HC adsorption amount decreases. It can respond to changes in quantity.

【0010】請求項3に係る発明では、前記燃焼状態制
御手段によるHC排出量増大の補正時間をエンジン回転
数及び負荷により設定する補正時間設定手段を設けたこ
とを特徴とする(図1参照)。すなわち、HC排出量増
大の補正時間をエンジン回転数及び負荷により設定する
ことで、エンジン回転数及び負荷によるHC排出量の相
違にかかわらず、リーンNOx触媒がHC吸着限界に近
づくまで、所望のHC排出量を得ることができる。
The invention according to claim 3 is characterized in that correction time setting means for setting a correction time for increasing the HC emission amount by the combustion state control means is set by the engine speed and the load (see FIG. 1). . That is, by setting the correction time for increasing the HC emission amount according to the engine speed and the load, the desired HC can be maintained until the lean NOx catalyst approaches the HC adsorption limit regardless of the difference in the HC emission amount due to the engine speed and the load. Emissions can be obtained.

【0011】請求項4に係る発明では、前記燃焼状態制
御手段によるHC排出量増大方向への補正量をエンジン
回転数及び負荷により設定する補正量設定手段を設けた
ことを特徴とする(図1参照)。すなわち、HC排出量
増大方向への補正量をエンジン回転数及び負荷により設
定することで、エンジン回転数及び負荷によるHC排出
量の相違にかかわらず、低速低負荷〜高速高負荷の全域
で、所望のHC排出量を得ることができる。
The invention according to claim 4 is characterized in that correction amount setting means for setting the correction amount in the HC emission increasing direction by the combustion state control means according to the engine speed and the load is provided (FIG. 1). reference). That is, by setting the correction amount in the direction of increasing the HC emission amount depending on the engine speed and the load, the desired amount can be set in the low speed low load to the high speed high load regardless of the difference in the HC discharge amount due to the engine speed and the load. It is possible to obtain the HC emission amount of.

【0012】請求項5に係る発明では、エンジンの安定
度を検出する安定度検出手段と、前記燃焼状態制御手段
によるHC排出量増大方向への補正量をエンジンの安定
度に応じて可変する補正量可変手段とを設けたことを特
徴とする(図1参照)。すなわち、エンジンの安定度に
応じてHC排出量増大方向への補正量を可変すること
で、補正のし過ぎによるエンジンの安定度の悪化を防止
しつつ、安定限界まで排気浄化を図ることが可能とな
る。
According to the fifth aspect of the present invention, the stability detecting means for detecting the stability of the engine and the correction amount for varying the HC emission amount increasing direction by the combustion state control means according to the stability of the engine are corrected. It is characterized in that a quantity varying means is provided (see FIG. 1). That is, by varying the correction amount in the direction of increasing the HC emission amount according to the stability of the engine, it is possible to purify exhaust gas to the stability limit while preventing deterioration of the stability of the engine due to overcorrection. Becomes

【0013】請求項6に係る発明では、前記燃焼状態制
御手段は、エンジンへの燃料噴射時期を制御するもので
あることを特徴とする。すなわち、エンジンへの燃料噴
射時期を制御して、HC排出量を制御するのであり、燃
料噴射時期(特には噴射終了時期)を適正時期より例え
ば遅角することにより、HC排出量を確実に増大させる
ことができる。
The invention according to claim 6 is characterized in that the combustion state control means controls the fuel injection timing to the engine. That is, the HC injection amount is controlled by controlling the fuel injection timing to the engine, and the HC emission amount is surely increased by delaying the fuel injection timing (particularly the injection end timing) from the proper timing. Can be made.

【0014】請求項7に係る発明では、前記燃焼状態制
御手段は、エンジンへの点火時期を制御するものである
ことを特徴とする。すなわち、エンジンへの点火時期を
制御して、HC排出量を制御するのであり、点火時期を
適正時期より例えば進角することにより、HC排出量を
確実に増大させることができる。
According to a seventh aspect of the present invention, the combustion state control means controls the ignition timing of the engine. That is, the HC emission amount is controlled by controlling the ignition timing to the engine, and the HC emission amount can be reliably increased by advancing the ignition timing from an appropriate timing, for example.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。先ず本発明の第1の実施例を図2〜図9により説
明する。図2はシステム構成を示している。エンジン1
の各気筒の燃焼室には、エアクリーナ2から、スロット
ル弁3、吸気マニホールド4を介して、空気が吸入され
る。吸気マニホールド4の各ブランチ部にはそれぞれ電
磁式の燃料噴射弁5が設けられており、各燃料噴射弁5
から噴射される燃料により混合気が生成される。そし
て、混合気は燃焼室内で点火栓6により点火されて燃焼
する。
Embodiments of the present invention will be described below. First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows the system configuration. Engine 1
Air is sucked into the combustion chamber of each cylinder from the air cleaner 2 through the throttle valve 3 and the intake manifold 4. Each branch of the intake manifold 4 is provided with an electromagnetic fuel injection valve 5.
A fuel-air mixture is generated by the fuel injected from the fuel cell. Then, the air-fuel mixture is ignited by the ignition plug 6 in the combustion chamber and burns.

【0016】燃料噴射弁5は後述するコントロールユニ
ット12からのエンジン回転に同期したタイミングで出力
される駆動パルス信号により通電されて開弁し、所定圧
力に調整された燃料を噴射する。従って、駆動パルス信
号のパルス幅により燃料噴射量が制御される。エンジン
1からの排気は、排気マニホールド7を経て、排気管8
に至る。
The fuel injection valve 5 is opened by being energized by a drive pulse signal output from a control unit 12 which will be described later at a timing synchronized with the rotation of the engine, and injects fuel adjusted to a predetermined pressure. Therefore, the fuel injection amount is controlled by the pulse width of the drive pulse signal. Exhaust gas from the engine 1 passes through an exhaust manifold 7 and an exhaust pipe 8
Leading to.

【0017】この排気管8の途中には、同一コンテナ内
で上流側と下流側とに分けられてリーンNOx触媒9と
三元触媒10とが介装されている。リーンNOx触媒9
は、触媒の母体としてゼオライトを用いて、ストイキ運
転時にゼオライトにHCを吸着し、リーン運転時に前記
吸着したHCとエンジンより排出されるHCとによりN
Oxを還元するものであり、かかるNOx還元機能によ
って排気中に酸素がたくさん存在するリーン燃焼時であ
っても、NOx排出量を抑えることができる。
In the middle of the exhaust pipe 8, a lean NOx catalyst 9 and a three-way catalyst 10 are provided separately in the same container on the upstream side and the downstream side. Lean NOx catalyst 9
Uses zeolite as the base material of the catalyst, adsorbs HC on the zeolite during stoichiometric operation, and absorbs HC by the adsorbed HC and HC discharged from the engine during lean operation.
Ox is reduced, and the NOx reduction function makes it possible to suppress the NOx emission amount even during lean combustion in which a large amount of oxygen exists in the exhaust gas.

【0018】三元触媒10は、ストイキ運転時において、
HC,COを酸化し、NOxを還元する機能を有してい
る。そして、排気は触媒9,10を通過後、マフラー11を
経て排出される。燃料噴射弁5の作動を制御するコント
ロールユニット12は、マイクロコンピュータを内蔵する
もので、各種のセンサから信号が入力されている。
The three-way catalyst 10 is
It has the function of oxidizing HC and CO and reducing NOx. Then, the exhaust gas passes through the catalysts 9 and 10 and is then discharged through the muffler 11. The control unit 12 for controlling the operation of the fuel injection valve 5 has a built-in microcomputer and receives signals from various sensors.

【0019】前記各種のセンサとしては、スロットル弁
3の上流側でエンジン1の吸入空気流量Qを検出するエ
アフローメータ13、エンジン1のカム軸回転から基準ク
ランク角信号及び単位クランク角信号を出力し間接的に
エンジン回転数Nを検出できるクランク角センサ14、エ
ンジン1のウォータジャケット内の冷却水温度Twを検
出する水温センサ15、排気マニホールド7に取付けられ
てエンジン1に吸入される混合気の空燃比に関連する排
気中酸素濃度に対応した電圧信号を出力するO 2 センサ
16等が設けられている。
The various sensors are throttle valves.
3 which detects the intake air flow rate Q of the engine 1 on the upstream side of
Afflow meter 13, engine 1 camshaft rotation
Indirectly outputs the rank angle signal and unit crank angle signal
Crank angle sensor 14 that can detect engine speed N
Check the cooling water temperature Tw in the water jacket of engine 1.
Attached to water temperature sensor 15 and exhaust manifold 7
Exhaust related to the air-fuel ratio of the air-fuel mixture drawn into the engine 1
O that outputs a voltage signal corresponding to the oxygen concentration in the air 2Sensor
16 mag is provided.

【0020】ここにおいて、コントロールユニット12
は、前記各種のセンサからの信号に基づき後述のごとく
演算処理を行って、燃料噴射弁5の作動を制御する。次
に図3〜図4のフローチャートに従ってコントロールユ
ニット12の演算処理内容について説明する。尚、本フロ
ーは所定時間Δt(例えば10ms)毎に実行される。
Here, the control unit 12
Controls the operation of the fuel injection valve 5 by performing arithmetic processing based on signals from the various sensors as described below. Next, the contents of arithmetic processing of the control unit 12 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. It should be noted that this flow is executed every predetermined time Δt (for example, 10 ms).

【0021】ステップ1(図にはS1と記してある。以
下同様)では、エアフローメータ13からの信号に基づい
て吸入空気流量Qを検出する。ステップ2では、クラン
ク角センサ14からの信号に基づいてエンジン回転数Nを
検出する。ステップ3では、吸入空気流量Qとエンジン
回転数Nとから、ストイキ(A/F=14.6)相当の基本
燃料噴射量(基本噴射パルス幅)Tp=K×Q/N(K
は定数)を計算する。
In step 1 (denoted as S1 in the drawing; the same applies hereinafter), the intake air flow rate Q is detected based on the signal from the air flow meter 13. In step 2, the engine speed N is detected based on the signal from the crank angle sensor 14. In Step 3, from the intake air flow rate Q and the engine speed N, the basic fuel injection amount (basic injection pulse width) Tp = K × Q / N (K which corresponds to stoichiometry (A / F = 14.6)
Is a constant).

【0022】ステップ4では、水温センサ15からの信号
に基づいて冷却水温度Twを検出する。ステップ5で
は、冷却水温度Twに基づいてマップを参照するなどし
て低温時の燃料増量用の水温増量補正係数Ktwを設定す
る。ステップ6では、冷却水温度Twが例えば60℃以上
か否かを判定し、60℃未満の低温時は、空燃比を約スト
イキとするオープン制御とするので、ステップ7へ進
む。
In step 4, the cooling water temperature Tw is detected based on the signal from the water temperature sensor 15. In step 5, the water temperature increase correction coefficient Ktw for increasing the fuel amount at low temperature is set by referring to the map based on the cooling water temperature Tw. In step 6, it is determined whether or not the cooling water temperature Tw is, for example, 60 ° C. or higher. When the temperature is lower than 60 ° C., open control is performed to set the air-fuel ratio to about stoichiometry, so the process proceeds to step 7.

【0023】ステップ7では、基本燃料噴射量Tpと、
水温増量補正係数Ktwと、バッテリ電圧に基づいて設定
される電圧補正分(無効噴射パルス幅)Tsとから、次
式に従って、オープン制御の燃料噴射量(パルス幅)T
iを計算する。 Ti=Tp×(1+Ktw)+Ts 冷却水温度Twが60℃以上の時は、運転領域に応じた空
燃比の切換制御を実現するため、ステップ8へ進む。
In step 7, the basic fuel injection amount Tp and
From the water temperature increase correction coefficient Ktw and the voltage correction amount (ineffective injection pulse width) Ts set based on the battery voltage, the open control fuel injection amount (pulse width) T is calculated according to the following equation.
Calculate i. Ti = Tp × (1 + Ktw) + Ts When the cooling water temperature Tw is 60 ° C. or higher, the process proceeds to step 8 in order to realize the air-fuel ratio switching control according to the operating region.

【0024】ステップ8では、エンジン回転数Nと基本
燃料噴射量(負荷)Tpとの運転領域別に目標空燃比T
AFを定めた図5に示すマップを参照し、実際のN,T
pから目標空燃比TAFを検索により求める。尚、図5
では、目標空燃比TAF=20〜22のリーン領域を目標空
燃比TAF=14.6のストイキ領域がとりまいており、ま
た、このストイキ領域を目標空燃比TAF=12のリッチ
領域(出力混合比領域)がとりまいている。
In step 8, the target air-fuel ratio T is set for each operating region of the engine speed N and the basic fuel injection amount (load) Tp.
Referring to the map shown in FIG. 5 which defines AF, the actual N, T
The target air-fuel ratio TAF is obtained from p by searching. Incidentally, FIG.
Then, the lean region of the target air-fuel ratio TAF = 20 to 22 is covered by the stoichiometric region of the target air-fuel ratio TAF = 14.6, and this stoichiometric region is the rich region of the target air-fuel ratio TAF = 12 (output mixture ratio region). Is around.

【0025】ステップ9では、目標空燃比TAF>15
(リーン空燃比)か否かを判定し、YES(リーン空燃
比)のときは、ステップ10でリーンフラグFL=1とし
た後、燃料噴射量Tiの計算のために、ステップ13へ進
む。ステップ9での判定でNOの場合は、ステップ11へ
進む。ステップ11では、目標空燃比TAF<14.5(リッ
チ空燃比)か否かを判定し、YES(リッチ空燃比)の
ときは、ステップ12でリーンフラグFL=0とした後、
燃料噴射量Tiの計算のために、ステップ13へ進む。
At step 9, the target air-fuel ratio TAF> 15
It is determined whether or not (lean air-fuel ratio), and if YES (lean air-fuel ratio), after lean flag FL = 1 is set in step 10, the process proceeds to step 13 for calculation of the fuel injection amount Ti. If the determination in step 9 is no, the process proceeds to step 11. In step 11, it is determined whether or not the target air-fuel ratio TAF <14.5 (rich air-fuel ratio). If YES (rich air-fuel ratio), after the lean flag FL = 0 is set in step 12,
To calculate the fuel injection amount Ti, the process proceeds to step 13.

【0026】ステップ13では、次式のごとく、基本燃料
噴射量Tpを目標空燃比TAF相当に補正した上で、オ
ープン制御の燃料噴射量Tiを計算する。 Ti=Tp×(14.6/TAF)×(1+Ktw)+Ts ステップ11での判定でNOの場合は、目標空燃比TAF
=14.6(ストイキ)の場合であり、ステップ14へ進む。
In step 13, the basic fuel injection amount Tp is corrected to correspond to the target air-fuel ratio TAF and the open control fuel injection amount Ti is calculated as in the following equation. Ti = Tp × (14.6 / TAF) × (1 + Ktw) + Ts If the determination in step 11 is NO, the target air-fuel ratio TAF
= 14.6 (stoichi), the process proceeds to step 14.

【0027】ステップ14では、リーンフラグFLの値
(ストイキ又はリッチ運転中はFL=0、リーン運転中
はFL=1)を判定する。FL=1のときは、現在リー
ン運転中でリーン→ストイキの切換指令がなされたとき
であり、このときはステップ15へ進み、リーンフラグF
L=0にする。また、次のステップ16では、リーン→ス
トイキ切換後の経過時間の計測用のタイマTMSをクリ
アする(TMS=0)。
In step 14, the value of the lean flag FL (FL = 0 during stoichiometric operation or rich operation, FL = 1 during lean operation) is determined. When FL = 1, it means that the lean-to-stoichi switching command is issued during the lean operation now. At this time, the routine proceeds to step 15, where the lean flag F is entered.
Set L = 0. Further, in the next step 16, the timer TMS for measuring the elapsed time after the lean-to-stoichi switching is cleared (TMS = 0).

【0028】FL=0のときは、ストイキ運転継続中な
どであるので、ステップ17へ進み、タイマTMSを本ル
ーチンの実行時間隔Δt分カウントアップする(TMS
=TMS+Δt)。また、次のステップ18では、タイマ
TMSの値を予め定めた最大値MAXと比較し、TMS
>MAXの場合は、ステップ19でTMS=MAXに規制
する。
When FL = 0, the stoichiometric operation is continuing, and so on, the routine proceeds to step 17, where the timer TMS is counted up by the execution time interval Δt of this routine (TMS).
= TMS + At). Further, in the next step 18, the value of the timer TMS is compared with a predetermined maximum value MAX, and TMS is compared.
If> MAX, step 19 regulates TMS = MAX.

【0029】これらの後、ステップ20へ進み、O2 セン
サ16からの信号に基づいて空燃比フィードバック補正係
数αを計算する。具体的には、O2 センサ出力電圧VO
2 を所定のスライスレベルSLと比較し、VO2 >SL
(リッチ)の場合に、空燃比フィードバック補正係数α
をΔα減少させ(α=α−Δα)、VO2 <SL(リー
ン)の場合に、空燃比フィードバック補正係数αをΔα
増大させる(α=α+Δα)。
After this, the routine proceeds to step 20, where the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is calculated based on the signal from the O 2 sensor 16. Specifically, the O 2 sensor output voltage VO
2 is compared with the predetermined slice level SL, and VO 2 > SL
In the case of (rich), the air-fuel ratio feedback correction coefficient α
Is decreased by Δα (α = α-Δα), and when VO 2 <SL (lean), the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is changed by Δα.
Increase (α = α + Δα).

【0030】次のステップ21では、次式のごとく、スト
イキ相当の基本燃料噴射量Tpを用い、空燃比フィード
バック補正係数αなどで補正して、クローズド制御の燃
料噴射量Tiを計算する。 Ti=Tp×(1+Ktw)×α+Ts 燃料噴射量Tiの計算(ステップ7、ステップ13又はス
テップ21)後は、ステップ22〜25へ進む。
In the next step 21, the basic fuel injection amount Tp corresponding to stoichiometry is used and corrected by the air-fuel ratio feedback correction coefficient α and the fuel injection amount Ti for closed control is calculated as in the following equation. Ti = Tp × (1 + Ktw) × α + Ts After the calculation of the fuel injection amount Ti (step 7, step 13 or step 21), the process proceeds to steps 22 to 25.

【0031】ステップ22では、エンジン回転数Nと基本
燃料噴射量(負荷)Tpとの運転領域別に噴射終了時期
(吸入下死点前のクランク角度)を定めた図6に示すマ
ップを参照し、実際のN,Tpから噴射終了時期を検索
により求める。ステップ23では、リーン→ストイキ切換
後の経過時間を示すタイマTMSの値に基づいて、噴射
終了時期の補正量(遅角補正量)を算出する。この補正
量は、切換直後(TMS=0付近)にて最大で、時間経
過と共に徐々に減少し、MAX時間経過(TMS=MA
X)で0となるようにする。言い換えれば、補正量は、
MAX−TMSに比例させて算出する。
In step 22, the map shown in FIG. 6 in which the injection end timing (crank angle before intake bottom dead center) is determined for each operating region of the engine speed N and the basic fuel injection amount (load) Tp, The injection end timing is obtained by searching from the actual N and Tp. In step 23, the correction amount (retard correction amount) of the injection end timing is calculated based on the value of the timer TMS indicating the elapsed time after the lean-to-stoichi switching. This correction amount is maximum immediately after switching (near TMS = 0), and gradually decreases as time passes, and MAX time elapses (TMS = MA).
X) so that it becomes 0. In other words, the correction amount is
It is calculated in proportion to MAX-TMS.

【0032】ステップ24では、ステップ22でN,Tpよ
り求めた噴射終了時期(基本噴射終了時期)をステップ
23で求めた補正量の分、遅角側に補正する。噴射終了時
期を吸入下死点前のクランク角度で表す場合は、補正量
を減算すればよい。ステップ25では、補正された噴射終
了時期から燃料噴射量(パルス幅)Tiに相当する時間
前の噴射開始時期を計算する。
In step 24, the injection end timing (basic injection end timing) obtained from N and Tp in step 22 is set.
Compensate to the retard side by the amount of compensation calculated in 23. When the injection end timing is represented by the crank angle before the intake bottom dead center, the correction amount may be subtracted. In step 25, the injection start timing before the time corresponding to the fuel injection amount (pulse width) Ti is calculated from the corrected injection end timing.

【0033】これにより、計算された噴射開始時期に
て、Tiのパルス幅の駆動パルス信号が燃料噴射弁5に
出力されて燃料噴射が行われる。本実施例においては、
ステップ6〜21の部分が空燃比切換手段に相当し、ステ
ップ23,24の部分が燃焼状態制御手段に相当する。次に
本実施例の作用について説明する。
As a result, at the calculated injection start timing, a drive pulse signal having a pulse width of Ti is output to the fuel injection valve 5 and fuel injection is performed. In this embodiment,
The steps 6 to 21 correspond to the air-fuel ratio switching means, and the steps 23 and 24 correspond to the combustion state control means. Next, the operation of this embodiment will be described.

【0034】本実施例においては、リーンからストイキ
への切換直後に、燃料噴射時期(特に噴射終了時期)を
遅角し、時間経過と共に遅角量を徐々に減少させてい
る。図7は、噴射終了時期と、エンジンからのHC排出
量との関係を示している。噴射終了時期は、通常、吸入
下死点前に設定されるが、図7からわかるように、噴射
終了時期が吸入下死点に近づく程、HC排出量が増大す
る。
In this embodiment, the fuel injection timing (particularly the injection end timing) is retarded immediately after switching from lean to stoichiometric, and the retard amount is gradually decreased with the lapse of time. FIG. 7 shows the relationship between the injection end timing and the amount of HC emission from the engine. The injection end timing is usually set before the intake bottom dead center, but as can be seen from FIG. 7, the HC emission amount increases as the injection end timing approaches the intake bottom dead center.

【0035】よって、図8に示すように、リーンからス
トイキへの切換直後に、噴射終了時期を吸入下死点付近
まで遅角し、時間経過と共に遅角量を徐々に減少させ
て、元の図6の特性に戻るようにすれば、遅角補正の
分、エンジンからのHC排出量を増大させることができ
る。次にリーン→ストイキ切換直後のエンジンからのH
C排出量の増大による効果について図9により説明す
る。
Therefore, as shown in FIG. 8, immediately after the change from lean to stoichiometric, the injection end timing is retarded to near the suction bottom dead center, and the retard amount is gradually reduced with the passage of time to obtain the original value. By returning to the characteristic of FIG. 6, the amount of HC emission from the engine can be increased by the amount of the retard correction. Next, H from the engine immediately after switching from lean to stoichiometric
The effect of increasing the amount of C emission will be described with reference to FIG.

【0036】AはリーンNOx触媒の入口、Bは三元触
媒の入口(リーンNOx触媒の出口)、Cは三元触媒の
出口である。従来例では、時刻t0 にて空燃比がリーン
からストイキに切換わると、A点での排気空燃比はステ
ップ的に変化するが、エンジンからのHC排出量はスト
イキ・リーンで変化せず、A点でのHCは変化しない。
A is the inlet of the lean NOx catalyst, B is the inlet of the three-way catalyst (exit of the lean NOx catalyst), and C is the outlet of the three-way catalyst. In the conventional example, when the air-fuel ratio is switched from lean to stoichiometric at time t 0 , the exhaust air-fuel ratio at point A changes stepwise, but the HC emission amount from the engine does not change in stoichiometric / lean, HC at point A does not change.

【0037】一方、B点でのHCはリーン運転中もリー
ンNOx触媒の酸化性能のためにA点より少ないが、時
刻t0 にて空燃比がストイキに切換わると、B点でのH
Cは一時的に減少する。これはHCの一部がリーンNO
x触媒のゼオライトに吸着されるためである。このため
に、B点及びC点での排気空燃比はすぐさまストイキ状
態にはならず、変化が遅れる。この結果、三元触媒でN
Ox還元作用が発揮されず、C点でのNOxが一時的に
増加してしまう。
On the other hand, HC at point B is smaller than point A due to the oxidation performance of the lean NOx catalyst even during lean operation, but when the air-fuel ratio is switched to stoichiometric at time t 0 , H at point B is reached.
C temporarily decreases. This is a part of HC is lean NO
This is because it is adsorbed by the zeolite of the x catalyst. For this reason, the exhaust air-fuel ratio at the points B and C does not immediately reach the stoichiometric state, and the change is delayed. As a result, N
Ox reduction action is not exhibited, and NOx at point C temporarily increases.

【0038】これに対し、本発明(本実施例)では、時
刻t0 にて空燃比がリーンからストイキに切換わると、
これと同時に噴射終了時期に遅角することにより、エン
ジンからのHC排出量を増大させて、A点でのHCを増
大させる。よって、HCの一部がリーンNOx触媒のゼ
オライトに吸着されても、B点でのHCの減少を抑制す
ることができる。この結果、B点及びC点の排気空燃比
がすぐさまストイキ状態になるので、C点でのNOxが
増加しない。
On the other hand, in the present invention (this embodiment), when the air-fuel ratio is switched from lean to stoichiometric at time t 0 ,
At the same time, by retarding the injection end timing, the amount of HC discharged from the engine is increased and the HC at point A is increased. Therefore, even if a part of the HC is adsorbed by the zeolite of the lean NOx catalyst, it is possible to suppress the decrease of the HC at the point B. As a result, the exhaust air-fuel ratios at points B and C are immediately stoichiometric, so NOx at point C does not increase.

【0039】このような理由で、リーン→ストイキ切換
時のNOx排出量の増大を抑制できるのである。次に本
発明の第2の実施例を図10〜図13により説明する。図10
は第2の実施例のフローチャートである。但し、この図
10のフローチャートは、第1の実施例の図3のフローチ
ャートに続き、図4に代わって、実行される。
For this reason, it is possible to suppress an increase in the NOx emission amount when switching from lean to stoichiometric. Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG.
Is a flowchart of the second embodiment. However, this figure
The flowchart of 10 is executed in place of that of FIG. 4 following the flowchart of FIG. 3 of the first embodiment.

【0040】この第2の実施例は、リーンからストイキ
への切換直後に燃料噴射時期ではなく点火時期を補正し
てエンジンからのHC排出量を増大させるようにしたも
のである。従って、図4のフローチャートと相違する点
は、燃料噴射量Tiの計算後の処理のみであり、その処
理であるステップ22以降について説明する。
In the second embodiment, immediately after switching from lean to stoichiometric, not the fuel injection timing but the ignition timing is corrected to increase the HC emission amount from the engine. Therefore, the difference from the flowchart of FIG. 4 is only the process after the calculation of the fuel injection amount Ti, and the process starting from step 22 will be described.

【0041】ステップ22では、エンジン回転数Nと基本
燃料噴射量(負荷)Tpとの運転領域別に噴射終了時期
(吸入下死点前のクランク角度)を定めた図6に示すマ
ップを参照し、実際のN,Tpから噴射終了時期を検索
により求める。ステップ25では、求められた噴射終了時
期から燃料噴射量(パルス幅)Tiに相当する時間前の
噴射開始時期を計算する。これにより、計算された噴射
開始時期にて、Tiのパルス幅の駆動パルス信号が燃料
噴射弁5に出力されて燃料噴射が行われる。
In step 22, referring to the map shown in FIG. 6, in which the injection end timing (crank angle before intake bottom dead center) is determined for each operating region of the engine speed N and the basic fuel injection amount (load) Tp, The injection end timing is obtained by searching from the actual N and Tp. In step 25, the injection start timing before the time corresponding to the fuel injection amount (pulse width) Ti is calculated from the obtained injection end timing. As a result, at the calculated injection start timing, a drive pulse signal having a Ti pulse width is output to the fuel injection valve 5 and fuel injection is performed.

【0042】ステップ26では、エンジン回転数Nと基本
燃料噴射量(負荷)Tpとの運転領域別に点火時期(圧
縮上死点前のクランク角度)を定めた図11に示すマップ
を参照し、実際のN,Tpから点火時期を検索により求
める。ステップ27では、リーン→ストイキ切換後の経過
時間を示すタイマTMSの値に基づいて、点火時期の補
正量(進角補正量)を算出する。この補正量は、切換直
後(TMS=0付近)にて最大で、時間経過と共に徐々
に減少し、MAX時間経過(TMS=MAX)で0とな
るようにする。言い換えれば、補正量は、MAX−TM
Sに比例させて算出する。
At step 26, referring to the map shown in FIG. 11, in which the ignition timing (crank angle before compression top dead center) is determined for each operating region of the engine speed N and the basic fuel injection amount (load) Tp, The ignition timing is obtained by searching from N and Tp. In step 27, the ignition timing correction amount (advance correction amount) is calculated based on the value of the timer TMS indicating the elapsed time after the lean-to-stoichi switching. This correction amount is maximum immediately after switching (near TMS = 0), gradually decreases with the passage of time, and becomes 0 after the passage of MAX time (TMS = MAX). In other words, the correction amount is MAX-TM.
It is calculated in proportion to S.

【0043】ステップ28では、ステップ26でN,Tpよ
り求めた点火時期(基本点火時期)をステップ27で求め
た補正量の分、進角側に補正する。点火時期を圧縮上死
点前のクランク角度で表す場合は、補正量を加算すれば
よい。これにより、補正された点火時期にて、図示省略
した点火コイルに点火信号が出力されて、点火栓6が点
火動作する。
At step 28, the ignition timing (basic ignition timing) obtained from N and Tp at step 26 is corrected to the advance side by the correction amount obtained at step 27. When the ignition timing is represented by the crank angle before the compression top dead center, the correction amount may be added. As a result, at the corrected ignition timing, an ignition signal is output to an ignition coil (not shown), and the ignition plug 6 is ignited.

【0044】本実施例においては、ステップ6〜21の部
分が空燃比切換手段に相当し、ステップ27,28の部分が
燃焼状態制御手段に相当する。次に本実施例の作用につ
いて説明する。本実施例においては、リーンからストイ
キへの切換直後に、点火時期を進角し、時間経過と共に
進角量を徐々に減少させている。
In this embodiment, the steps 6 to 21 correspond to the air-fuel ratio switching means, and the steps 27 and 28 correspond to the combustion state control means. Next, the operation of this embodiment will be described. In the present embodiment, the ignition timing is advanced immediately after switching from lean to stoichiometric, and the advance amount is gradually decreased with the passage of time.

【0045】図12は、点火時期と、エンジンからのHC
排出量との関係を示している。図12からわかるように、
点火時期を進角する程、HC排出量が増大する。よっ
て、図13に示すように、リーンからストイキへの切換直
後に、点火時期を進角し、時間経過と共に進角量を徐々
に減少させて、元の図11の特性に戻るようにすれば、進
角補正の分、エンジンからのHC排出量を増大させるこ
とができる。
FIG. 12 shows the ignition timing and the HC from the engine.
It shows the relationship with the amount of emissions. As you can see from Figure 12,
As the ignition timing is advanced, the HC emission amount increases. Therefore, as shown in FIG. 13, immediately after switching from lean to stoichiometric, the ignition timing is advanced, and the advance amount is gradually reduced with the passage of time, so that the original characteristics of FIG. 11 are restored. The amount of HC emission from the engine can be increased by the amount of advance angle correction.

【0046】このようなリーン→ストイキ切換直後のエ
ンジンからのHC排出量の増大により、前述の第1の実
施例と同様に、三元触媒出口でのNOx排出量の増大を
抑制できるのである。尚、第1の実施例と第2の実施例
とを組合わせて、リーン→ストイキ切換直後に、燃料噴
射時期と点火時期との両方を補正して、エンジンからの
HC排出量を増大させるようにしてもよい。
By increasing the HC emission amount from the engine immediately after the lean-to-stoichi switching, it is possible to suppress the increase in the NOx emission amount at the three-way catalyst outlet, as in the first embodiment. In addition, by combining the first embodiment and the second embodiment, immediately after switching from lean to stoichiometric, both the fuel injection timing and the ignition timing are corrected to increase the HC emission amount from the engine. You may

【0047】次に本発明の第3の実施例を図14〜図17に
より説明する。図14〜図15は第3の実施例のフローチャ
ートである。但し、この図14〜図15のフローチャート
は、第1の実施例の図3のフローチャートに続き、図4
に代わって、実行される。図4のフローチャートと相違
する点は、リーン→ストイキの切換指令がなされたとき
にステップ15,16の処理に続いて実行するステップ30の
処理と、燃料噴射量Tiの計算(ステップ21)後のステ
ップ31以降の処理(図15)とである。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 14 to 15 are flowcharts of the third embodiment. However, the flowcharts of FIGS. 14 to 15 follow the flowchart of FIG. 3 of the first embodiment, and
Be executed on behalf of. The difference from the flowchart of FIG. 4 is that after the processing of steps 15 and 16 when a lean-to-stoichi switching command is issued, the processing of step 30 and the calculation of the fuel injection amount Ti (step 21) are performed. The processing after step 31 (FIG. 15).

【0048】ステップ30では、リーン→ストイキの切換
指令がなされたときに、エンジン回転数Nと基本燃料噴
射量(負荷)Tpとの運転領域別に噴射終了時期の補正
時間(遅角時間)を定めた図16に示すマップを参照し、
実際のN,Tpから補正時間を検索により求める。ここ
で、補正時間は、高速高負荷になる程、短く設定する。
この補正時間はリーンNOx触媒がHC吸着限界に達す
るまでの時間であり、この時間は基本的に排気中のHC
量で決まり、排気量が多い程、HCも多くなるので、高
速高負荷領域では、この時間は短くてよいからである。
In step 30, when a lean-to-stoichi switching command is issued, a correction time (delay angle time) for the injection end timing is determined for each operating region of the engine speed N and the basic fuel injection amount (load) Tp. Refer to the map shown in Figure 16,
The correction time is obtained by searching from the actual N and Tp. Here, the correction time is set shorter as the load increases at high speed.
This correction time is the time until the lean NOx catalyst reaches the HC adsorption limit, and this time is basically the HC in the exhaust gas.
This is because the amount of the exhaust gas is determined by the amount of the exhaust gas, and the larger the exhaust amount, the more the amount of HC.

【0049】次に燃料噴射量Tiの計算後の処理である
ステップ31以降(図15)について説明する。ステップ31
では、エンジン回転数Nと基本燃料噴射量(負荷)Tp
との運転領域別に噴射終了時期(吸入下死点前のクラン
ク角度)を定めた図6に示すマップを参照し、実際の
N,Tpから噴射終了時期を検索により求める。
Next, step 31 and thereafter (FIG. 15), which is the process after the calculation of the fuel injection amount Ti, will be described. Step 31
Then, the engine speed N and the basic fuel injection amount (load) Tp
By referring to the map shown in FIG. 6 in which the injection end timing (crank angle before the intake bottom dead center) is determined for each operation region, the injection end timing is obtained from the actual N, Tp.

【0050】ステップ32では、リーン→ストイキ切換後
の経過時間を示すタイマTMSの値をステップ30で算出
した補正時間と比較し、TMS≦補正時間の場合は、リ
ーン→ストイキ切換直後の補正時間内であるため、ステ
ップ33,34を実行する。尚、リーン運転時などを含め、
リーン→ストイキ切換直後でない場合は、TMS=MA
Xとなっているので、TMS>補正時間となり、ステッ
プ33,34を実行することなく、ステップ35へ進む。
In step 32, the value of the timer TMS indicating the elapsed time after the lean-to-stoichi switching is compared with the correction time calculated in step 30. If TMS≤correction time, the correction time immediately after the lean-to-stoichi switching is set. Therefore, steps 33 and 34 are executed. In addition, including lean operation
TMS = MA if not immediately after switching from lean to stoichiometric
Since it is X, TMS> correction time, and the process proceeds to step 35 without executing steps 33 and 34.

【0051】ステップ33では、エンジン回転数Nと基本
燃料噴射量(負荷)Tpとの運転領域別に噴射終了時期
の補正量(遅角量)を定めた図17に示すマップを参照
し、実際のN,Tpから補正量を検索により求める。こ
こで、補正量(遅角量)は、高速高負荷になる程、大き
く設定し、低速低負荷になる程、小さく設定する。この
ようにするのは、低速低負荷領域では、高速高負荷領域
と比べて、もともと燃焼状態が良くないので、これ以上
燃焼状態を悪化させるのは好ましくない反面、もともと
HC排出量は多く、問題がないからである。尚、補正量
(遅角量)はエンジンの特性により決まるが、例えば10
〜60°CA位である。。
In step 33, referring to the map shown in FIG. 17 in which the correction amount (retardation amount) of the injection end timing is determined for each operating region of the engine speed N and the basic fuel injection amount (load) Tp, the actual The correction amount is obtained by searching from N and Tp. Here, the correction amount (retardation amount) is set larger as the load becomes higher at high speeds, and set smaller as the load becomes lower at low speeds. This is because it is not desirable to make the combustion state worse in the low-speed low-load region than in the high-speed high-load region. Because there is no. The correction amount (retard angle amount) is determined by the characteristics of the engine.
It is about 60 ° CA. .

【0052】尚、ここで求めた補正量を初期補正量とし
て、時間経過と共に補正量を減少させるようにしてもよ
い。ステップ34では、ステップ31でN,Tpより求めた
噴射終了時期(基本噴射終了時期)をステップ33で求め
た補正量の分、遅角側に補正する。噴射終了時期を吸入
下死点前のクランク角度で表す場合は、補正量を減算す
ればよい。
The correction amount obtained here may be used as an initial correction amount, and the correction amount may be decreased with time. In step 34, the injection end timing (basic injection end timing) obtained from N and Tp in step 31 is corrected to the retard side by the correction amount obtained in step 33. When the injection end timing is represented by the crank angle before the intake bottom dead center, the correction amount may be subtracted.

【0053】ステップ35では、補正された噴射終了時期
から燃料噴射量(パルス幅)Tiに相当する時間前の噴
射開始時期を計算する。これにより、計算された噴射開
始時期にて、Tiのパルス幅の駆動パルス信号が燃料噴
射弁5に出力されて燃料噴射が行われる。本実施例にお
いては、ステップ6〜21の部分が空燃比切換手段に相当
し、ステップ32〜34の部分が燃焼状態制御手段に相当す
る。また、ステップ30の部分が補正時間設定手段に相当
し、ステップ33の部分が補正量設定手段に相当する。
In step 35, the injection start timing before the time corresponding to the fuel injection amount (pulse width) Ti from the corrected injection end timing is calculated. As a result, at the calculated injection start timing, a drive pulse signal having a Ti pulse width is output to the fuel injection valve 5 and fuel injection is performed. In this embodiment, the steps 6 to 21 correspond to the air-fuel ratio switching means, and the steps 32 to 34 correspond to the combustion state control means. Further, the part of step 30 corresponds to the correction time setting means, and the part of step 33 corresponds to the correction amount setting means.

【0054】本実施例によれば、エンジン回転数及び負
荷に基づいて補正時間及び補正量を定めるので、エンジ
ン回転数及び負荷によるHC排出量の相違にかかわら
ず、リーンNOx触媒がHC吸着限界に近づくまで、低
速低負荷〜高速高負荷の全域で、所望のHC排出量を得
ることができる。次に本発明の第4の実施例を図18によ
り説明する。
According to this embodiment, since the correction time and the correction amount are determined based on the engine speed and the load, the lean NOx catalyst reaches the HC adsorption limit regardless of the difference in the HC emission amount depending on the engine speed and the load. Until approaching, a desired amount of HC emission can be obtained in a low speed low load to a high speed high load. Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0055】図18は第4の実施例のフローチャートであ
る。但し、この図18のフローチャートは、第3の実施例
の図14のフローチャートに続き、図15に代わって、実行
される。第3の実施例と相違する点は、燃料噴射量Ti
の計算後の処理のみであり、その処理であるステップ41
以降について説明する。
FIG. 18 is a flow chart of the fourth embodiment. However, the flowchart of FIG. 18 is executed instead of FIG. 15 following the flowchart of FIG. 14 of the third embodiment. The difference from the third embodiment is that the fuel injection amount Ti
Is only the process after the calculation of
The following will be described.

【0056】ステップ41では、エンジン回転数Nと基本
燃料噴射量(負荷)Tpとの運転領域別に噴射終了時期
(吸入下死点前のクランク角度)を定めた図6に示すマ
ップを参照し、実際のN,Tpから噴射終了時期を検索
により求める。ステップ42では、リーン→ストイキ切換
後の経過時間を示すタイマTMSの値をステップ30で算
出した補正時間と比較し、TMS≦補正時間の場合は、
リーン→ストイキ切換直後の補正時間内であるため、ス
テップ43〜49を実行する。
In step 41, referring to the map shown in FIG. 6, in which the injection end timing (crank angle before intake bottom dead center) is determined for each operating region of the engine speed N and the basic fuel injection amount (load) Tp, The injection end timing is obtained by searching from the actual N and Tp. In step 42, the value of the timer TMS indicating the elapsed time after lean-to-stoichi switching is compared with the correction time calculated in step 30, and if TMS ≦ correction time,
Since it is within the correction time immediately after the switching from lean to stoichiometric, steps 43 to 49 are executed.

【0057】尚、リーン運転時などを含め、リーン→ス
トイキ切換直後でない場合は、TMS=MAXとなって
いるので、TMS>補正時間となり、ステップ43〜49を
実行することなく、ステップ50へ進む。ステップ43で
は、エンジン回転数Nと基本燃料噴射量(負荷)Tpと
の運転領域別に噴射終了時期の基本補正量(基本遅角
量)R0 を定めた図17と同様のマップを参照し、実際の
N,Tpから基本補正量R0 を検索により求める。ここ
で、基本補正量R0 は、高速高負荷になる程、大きく設
定する。
When the lean-to-stoichi switching is not performed immediately, including during lean operation, TMS = MAX, so TMS> correction time is reached, and steps 43 to 49 are not executed, and the process proceeds to step 50. . In step 43, the same map as that of FIG. 17 in which the basic correction amount (basic retardation amount) R 0 of the injection end timing is determined for each operation region of the engine speed N and the basic fuel injection amount (load) Tp, The basic correction amount R 0 is obtained by searching from the actual N and Tp. Here, the basic correction amount R 0 is set to be larger as the speed and load become higher.

【0058】ステップ44では、エンジンの安定度を検出
する。具体的には、各気筒の燃焼行程における機関回転
数N(基準クランク角信号の周期)を連続的に検出して
いて、その回転変動量(標準偏差、分散など)を求め、
これに基づいて安定度を検出する。ステップ45では、検
出された安定度を所定値と比較し、安定度≧所定値(安
定状態)の場合は、ステップ46へ進んで、補正量を増大
させるべく、増分ΔRを増大させる(プラス側)。ま
た、安定度<所定値(非安定状態)の場合は、ステップ
47へ進んで、補正量を減少させるべく、増分ΔRを減少
させる(マイナス側)。
At step 44, the stability of the engine is detected. Specifically, the engine speed N (cycle of the reference crank angle signal) in the combustion stroke of each cylinder is continuously detected, and the amount of rotation fluctuation (standard deviation, variance, etc.) is calculated,
The stability is detected based on this. In step 45, the detected stability is compared with a predetermined value. If stability ≧ predetermined value (stable state), the routine proceeds to step 46, where the increment ΔR is increased to increase the correction amount (plus side). ). If stability <predetermined value (unstable state), step
Proceeding to 47, the increment ΔR is decreased to decrease the correction amount (minus side).

【0059】ステップ48では、基本補正量R0 に増分Δ
Rを加算して、補正量R=R0 +ΔRを算出する。ステ
ップ49では、ステップ41でN,Tpより求めた噴射終了
時期(基本噴射終了時期)をステップ48で求めた補正量
Rの分、遅角側に補正する。噴射終了時期を吸入下死点
前のクランク角度で表す場合は、補正量Rを減算すれば
よい。
At step 48, the basic correction amount R 0 is incremented by Δ.
R is added to calculate the correction amount R = R 0 + ΔR. In step 49, the injection end timing (basic injection end timing) obtained from N and Tp in step 41 is corrected to the retard side by the correction amount R obtained in step 48. When the injection end timing is represented by the crank angle before the intake bottom dead center, the correction amount R may be subtracted.

【0060】ステップ50では、補正された噴射終了時期
から燃料噴射量(パルス幅)Tiに相当する時間前の噴
射開始時期を計算する。これにより、計算された噴射開
始時期にて、Tiのパルス幅の駆動パルス信号が燃料噴
射弁5に出力されて燃料噴射が行われる。本実施例にお
いては、ステップ6〜21の部分が空燃比切換手段に相当
し、ステップ42〜49の部分が燃焼状態制御手段に相当す
る。また、ステップ30の部分が補正時間設定手段に相当
し、ステップ43の部分が補正量設定手段に相当し、ステ
ップ44の部分が安定度検出手段に相当し、ステップ45〜
48の部分が補正量可変手段に相当する。
In step 50, the injection start timing before the time corresponding to the fuel injection amount (pulse width) Ti from the corrected injection end timing is calculated. As a result, at the calculated injection start timing, a drive pulse signal having a Ti pulse width is output to the fuel injection valve 5 and fuel injection is performed. In this embodiment, steps 6 to 21 correspond to air-fuel ratio switching means, and steps 42 to 49 correspond to combustion state control means. The step 30 corresponds to the correction time setting means, the step 43 corresponds to the correction amount setting means, the step 44 corresponds to the stability detecting means, and the steps 45 to 45
The portion 48 corresponds to the correction amount varying means.

【0061】本実施例によれば、エンジンの安定限界ま
で噴射終了時期を遅角できるので、排気浄化に必要なH
C排出量を十分に確保することができる。更に、エンジ
ンの経時変化、例えば吸気弁へのデポジット付着による
燃料吸入特性の変化により、燃料噴射時期とエンジン安
定度との関係が変わる可能性もあるが、この場合でも対
応可能である。
According to the present embodiment, the injection end timing can be retarded to the engine stability limit, so that the H level required for exhaust gas purification can be increased.
It is possible to secure a sufficient amount of C emission. Further, there is a possibility that the relationship between the fuel injection timing and the engine stability may change due to the change of the engine with time, for example, the change of the fuel intake characteristic due to the deposit adhered to the intake valve.

【0062】尚、第3及び第4の実施例においては、エ
ンジンからのHC排出量の増大のために燃料噴射時期を
補正(遅角)するようにしているが、これらの実施例に
ついても、第2の実施例と同様に、点火時期を補正(進
角)してエンジンからのHC排出量を増大させるように
してもよい。また、第1〜第4の実施例においては、リ
ーンからストイキへの切換直後において、エンジンから
のHC排出量を増大させるようにしているが、リーンか
らリッチへの切換直後においても、エンジンからのHC
排出量を増大させるようにしてもよい。
In the third and fourth embodiments, the fuel injection timing is corrected (retarded) in order to increase the amount of HC discharged from the engine. However, in these embodiments as well, As in the second embodiment, the ignition timing may be corrected (advanced) to increase the amount of HC discharged from the engine. Further, in the first to fourth embodiments, the amount of HC emissions from the engine is increased immediately after switching from lean to stoichiometric. However, even after switching from lean to rich, the amount of HC emission from the engine is increased. HC
The discharge amount may be increased.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る発
明によれば、リーンからストイキへの切換直後におい
て、リーンNOx触媒にHCが吸着されても、三元触媒
入口での排気空燃比をストイキ状態にして、三元触媒出
口でのNOx排出量を低減することができるという効果
が得られる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, immediately after switching from lean to stoichiometric, even if HC is adsorbed on the lean NOx catalyst, the exhaust air-fuel ratio at the three-way catalyst inlet is increased. Is brought to a stoichiometric state to reduce the NOx emission amount at the outlet of the three-way catalyst.

【0064】請求項2に係る発明によれば、リーンから
ストイキへの切換直後に、エンジンからのHC排出量を
増大させた後、時間経過と共にHC排出量を徐々に減少
させるので、HC吸着量の変化により対応した制御とな
るという効果が得られる。請求項3に係る発明によれ
ば、エンジン回転数及び負荷によるHC排出量の相違に
かかわらず、リーンNOx触媒がHC吸着限界に近づく
まで、所望のHC排出量を得ることができるという効果
が得られる。
According to the second aspect of the present invention, immediately after switching from lean to stoichiometric, the HC emission amount from the engine is increased, and then the HC emission amount is gradually decreased with the passage of time. It is possible to obtain the effect that the control becomes corresponding to the change of. According to the third aspect of the present invention, it is possible to obtain the desired HC emission amount until the lean NOx catalyst approaches the HC adsorption limit regardless of the difference in the HC emission amount depending on the engine speed and the load. To be

【0065】請求項4に係る発明によれば、エンジン回
転数及び負荷によるHC排出量の相違にかかわらず、低
速低負荷〜高速高負荷の全域で、所望のHC排出量を得
ることができるという効果が得られる。請求項5に係る
発明によれば、エンジンの安定度に応じてHC排出量増
大方向への補正量を可変するので、補正のし過ぎによる
エンジンの安定度の悪化を防止しつつ、安定限界まで排
気浄化を図り得ると共に、経時変化にも対応可能になる
という効果が得られる。
According to the fourth aspect of the present invention, the desired HC emission amount can be obtained in the low speed low load to high speed high load range regardless of the difference in the HC emission amount depending on the engine speed and the load. The effect is obtained. According to the invention of claim 5, the correction amount in the increasing direction of the HC emission amount is changed according to the stability of the engine. Therefore, deterioration of the stability of the engine due to overcorrection is prevented, and the stability limit is reached. There is an effect that exhaust gas can be purified and it is possible to cope with a change over time.

【0066】請求項6に係る発明によれば、エンジンへ
の燃料噴射時期を制御して、必要なエンジンからのHC
排出量を確実に増大させ得るという効果が得られる。請
求項7に係る発明によれば、エンジンへの点火時期を制
御して、必要なエンジンからのHC排出量を確実に増大
させ得るという効果が得られる。
According to the invention of claim 6, the fuel injection timing to the engine is controlled so that the required HC from the engine can be obtained.
The effect that the emission amount can be reliably increased is obtained. According to the invention of claim 7, there is an effect that the ignition timing to the engine can be controlled to surely increase the required HC emission amount from the engine.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の構成を示す機能ブロック図FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the present invention.

【図2】 第1の実施例のシステム構成図FIG. 2 is a system configuration diagram of the first embodiment.

【図3】 第1の実施例のフローチャート(その1)FIG. 3 is a flowchart of the first embodiment (part 1).

【図4】 第1の実施例のフローチャート(その2)FIG. 4 is a flowchart of the first embodiment (part 2).

【図5】 目標空燃比設定用マップを示す図FIG. 5 is a diagram showing a map for setting a target air-fuel ratio.

【図6】 噴射終了時期設定用マップを示す図FIG. 6 is a diagram showing a map for setting the injection end timing.

【図7】 噴射終了時期とHC排出量との関係を示す図FIG. 7 is a diagram showing a relationship between an injection end timing and an HC emission amount.

【図8】 リーン→ストイキ切換時の作用を示す図FIG. 8 is a diagram showing an operation at the time of switching from lean to stoichiometric.

【図9】 NOx排出量低減効果を示す図FIG. 9 is a diagram showing a NOx emission reduction effect.

【図10】 第2の実施例のフローチャートFIG. 10 is a flowchart of the second embodiment.

【図11】 点火時期設定用マップを示す図FIG. 11 is a diagram showing an ignition timing setting map.

【図12】 点火時期とHC排出量との関係を示す図FIG. 12 is a diagram showing a relationship between ignition timing and HC emission amount.

【図13】 リーン→ストイキ切換時の作用を示す図FIG. 13 is a diagram showing an operation when switching from lean to stoichiometric.

【図14】 第3の実施例のフローチャートFIG. 14 is a flowchart of the third embodiment.

【図15】 第3の実施例のフローチャートFIG. 15 is a flowchart of the third embodiment.

【図16】 補正時間設定用マップを示す図FIG. 16 is a diagram showing a correction time setting map.

【図17】 補正量設定用マップを示す図FIG. 17 is a diagram showing a correction amount setting map.

【図18】 第4の実施例のフローチャートFIG. 18 is a flowchart of the fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン 5 燃料噴射弁 9 リーンNOx触媒 10 三元触媒 12 コントロールユニット 13 エアフローメータ 14 クランク角センサ 15 水温センサ 16 O2 センサ1 Engine 5 Fuel Injection Valve 9 Lean NOx Catalyst 10 Three-Way Catalyst 12 Control Unit 13 Air Flow Meter 14 Crank Angle Sensor 15 Water Temperature Sensor 16 O 2 Sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 43/00 ZAB F02D 43/00 ZAB 301 301J 301B F02P 5/15 ZAB F02P 5/15 ZABK ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical display location F02D 43/00 ZAB F02D 43/00 ZAB 301 301J 301B F02P 5/15 ZAB F02P 5/15 ZABK

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エンジンに供給する混合気の空燃比を運転
条件に応じて理論空燃比とリーン空燃比とに切換える空
燃比切換手段を備える一方、排気系に理論空燃比での運
転時にHCを吸着しリーン空燃比での運転時に前記吸着
したHCとエンジンより排出されるHCとによりNOx
を還元するリーンNOx触媒を備え、更にその下流側に
三元触媒を備えるエンジンにおいて、 リーン空燃比から理論空燃比への切換直後に、エンジン
からのHC排出量が増大するように、エンジンの燃焼状
態を制御する手段を設けたことを特徴とするエンジンの
制御装置。
1. An air-fuel ratio switching means for switching the air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to an engine between a stoichiometric air-fuel ratio and a lean air-fuel ratio in accordance with operating conditions, while the exhaust system is provided with HC during operation at the stoichiometric air-fuel ratio. NOx is generated by the adsorbed HC and the HC discharged from the engine during operation at a lean air-fuel ratio.
In a engine equipped with a lean NOx catalyst that reduces the amount of CO, and a three-way catalyst further downstream thereof, the combustion of the engine is increased so that the HC emission amount from the engine increases immediately after switching from the lean air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio. An engine control device comprising means for controlling a state.
【請求項2】エンジンに供給する混合気の空燃比を運転
条件に応じて理論空燃比とリーン空燃比とに切換える空
燃比切換手段を備える一方、排気系に理論空燃比での運
転時にHCを吸着しリーン空燃比での運転時に前記吸着
したHCとエンジンより排出されるHCとによりNOx
を還元するリーンNOx触媒を備え、更にその下流側に
三元触媒を備えるエンジンにおいて、 リーン空燃比から理論空燃比への切換直後に、エンジン
からのHC排出量が増大し、時間経過と共にHC排出量
が徐々に減少するように、エンジンの燃焼状態を制御す
る手段を設けたことを特徴とするエンジンの制御装置。
2. An air-fuel ratio switching means for switching the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine between a stoichiometric air-fuel ratio and a lean air-fuel ratio in accordance with operating conditions, while the exhaust system supplies HC during operation at the stoichiometric air-fuel ratio. NOx is generated by the adsorbed HC and the HC discharged from the engine during operation at a lean air-fuel ratio.
In an engine equipped with a lean NOx catalyst that reduces CO2 and a three-way catalyst on the downstream side of the engine, the HC emission from the engine increases immediately after switching from the lean air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio, and the HC emission increases with time. An engine control device comprising means for controlling the combustion state of the engine so that the amount gradually decreases.
【請求項3】前記エンジンの燃焼状態を制御する手段に
よるHC排出量増大の補正時間をエンジン回転数及び負
荷により設定する補正時間設定手段を設けたことを特徴
とする請求項1又は請求項2記載のエンジンの制御装
置。
3. A correction time setting means for setting the correction time for increasing the HC emission amount by the means for controlling the combustion state of the engine according to the engine speed and the load. The engine control device described.
【請求項4】前記エンジンの燃焼状態を制御する手段に
よるHC排出量増大方向への補正量をエンジン回転数及
び負荷により設定する補正量設定手段を設けたことを特
徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載のエ
ンジンの制御装置。
4. A correction amount setting means for setting a correction amount for increasing the HC emission amount by the means for controlling the combustion state of the engine according to the engine speed and the load. Item 4. The engine control device according to any one of items 3.
【請求項5】エンジンの安定度を検出する安定度検出手
段と、前記エンジンの燃焼状態を制御する手段によるH
C排出量増大方向への補正量をエンジンの安定度に応じ
て可変する補正量可変手段とを設けたことを特徴とする
請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載のエンジンの
制御装置。
5. A stability detecting means for detecting the stability of the engine and a means for controlling the combustion state of the engine.
The engine control according to any one of claims 1 to 4, further comprising: a correction amount varying unit that varies a correction amount in the C emission increasing direction according to the stability of the engine. apparatus.
【請求項6】前記エンジンの燃焼状態を制御する手段
は、エンジンへの燃料噴射時期を制御するものであるこ
とを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1つに記
載のエンジンの制御装置。
6. The engine according to claim 1, wherein the means for controlling a combustion state of the engine controls a fuel injection timing to the engine. Control device.
【請求項7】前記エンジンの燃焼状態を制御する手段
は、エンジンへの点火時期を制御するものであることを
特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載の
エンジンの制御装置。
7. The engine control according to any one of claims 1 to 5, wherein the means for controlling the combustion state of the engine controls the ignition timing of the engine. apparatus.
JP7208059A 1995-04-19 1995-08-15 Engine control device Pending JPH094492A (en)

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JP7-94047 1995-04-19
JP9404795 1995-04-19
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008190511A (en) * 2007-02-08 2008-08-21 Hitachi Ltd Exhaust gas reduction device for direct injection gasoline engine
JP2011503415A (en) * 2007-11-07 2011-01-27 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Method for stabilizing a controller and corresponding control device
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